Đồ án công nghệ chế tạo máy nắp bơm ( Full bản vẽ 2D + thuyết minh)

Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học không những môn Công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy cắt kim loại, dụng cụ cắt.... Khoa học ngày càng phát triển, với sự ra

GVHD: Đặng Minh Phụng Đồ án Công nghệ Chế tạo máy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTrường ĐH SPKT TP.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -*** - -o0o -

KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

Họ và tên: Nguyễn Trọng Hiếu MSSV: 19344008

Nguyễn Đại Bách MSSV: 19344002Ngành: Công nghệ chế tạo máy Lớp: 19344

Tên đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết nắp bơm

I Nội dung thuyết minh và tính toán:

1 Nội dung và trình tự thiết kế đồ án

2 Nghiên cứu chi tiết gia công và tạo phôi

3 Thiết kế trình tự gia công

4 Thiết kế nguyên công

5 Tính lượng dư gia công

6 Thiết kế đồ gá

II Các bản vẽ:

- Bản vẽ chi tiết: 1 bản (A3)

- Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản (A3)

- Bản vẽ mẫu đúc: 1 bản (A3)

- Bản vẽ lắp khuôn đúc: 1 bản (A3)

- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: bản (A3)

- Bản vẽ thiết kế đồ gá: 2 bản (A1)

- Bản vẽ kết cấu nguyên công: 2 bản (A3)

III Ngày giao nhiệm vụ:

IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

V Giáo viên hướng dẫn: Đặng Minh Phụng

Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên hướng dẫn

GVHD: Đặng Minh Phụng Đồ án Công nghệ Chế tạo máy

MỤC LỤC

Lời nói đầu 1

Chương 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG 2

CHƯƠNG 2 CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ 7

XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 7

2.1 Chọn phôi 7

2.2 Phương pháp chế tạo phôi: 7

2.3 Bản vẽ lồng phôi: 8

2.4 Tính hệ số dịch chuyển vật liệu: 9

Chương 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG 10

3.1 Nguyên công I: Chuấn bị phôi 10

3.2 Nguyên công II: Tiện thô C Tiện thô, tinh B 10

3.3 Nguyên công III: Tiện thô, tiện tinh mặt D 15

3.4 Nguyên công IV: tiện thô mặt E, tiện thô, tiện tinh mặt V và tiện thô Ø45±0.1 17

3.5 Nguyên công V: tiện thô, tiện tinh mặt A và tiện thô Ø45±0.1 20

3.6 Nguyên công VI: Khoan đồng thời 6 lỗ Ø11 23

3.7 Nguyên công VII: Khoan, Taro ren đồng thời 4 lỗ M8 25

3.8 Nguyên công VIII: Tổng kiểm tra 28

Chương 4 : TÍNH LƯỢNG DƯ NGUYÊN CÔNG 29

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 31

5.1 Đồ gá khoan và taro lỗ M8: 31

5.2 Khoan – Taro 4 lỗ M5 (NC Mới) 38

Tài liệu tham khảo 45

SVTH: Phan Ngọc Cường

GVHD: Đặng Minh Phụng Đồ án Công nghệ Chế tạo máy

4

Lời nói đầu

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí

và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biếtvận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất,sửa chữa và sử dụng

Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy là một trong các đồ án có tầm quan trọng nhất đốivới một sinh viên ngành cơ khí Đồ án giúp cho sinh viên hiểu những kiến thức đã học

không những môn Công nghệ chế tạo máy mà các môn khác như: máy cắt kim loại, dụng

cụ cắt Đồ án còn giúp cho sinh viên được hiểu dần về thiết kế và tính toán một qui trìnhcông nghệ chế tạo một chi tiết cụ thể

Khoa học ngày càng phát triển, với sự ra đời của các hệ thống sản xuất linh hoạt FMS, CIM,thì việc thiết kế quy trình công nghệ để gia công các chi tiết, từ đó chế tạo ra một máy mócthiết bị cụ thể chính là công việc của kỹ sư

Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững, có hiệu quả cácphương pháp và vận dụng vào thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm

cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành

cơ khí nói riêng đòi hỏi kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến

thức sâu rộng , đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề

cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹthuật theo yêu cầu trong điều kiện và qui mô sản xuất cụ thể Môn học còn truyền đạt nhữngyêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nângcao hiệu quả chế tạo chúng

Được sự giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, đặc biệt là thầy Đặng Minh Phụng giúp em

hoàn thành đồ án môn học này Tuy nhiên, do thời gian giới hạn trong một đồ án môn họcnên chắc chắc sẽ còn nhiều thiếu sót Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy trong bộmôn chế tạo máy!

Em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Minh Phụng đã giúp đỡ 2 em hoàn thành đồ án này!

Sv thực hiện:

Nguyễn Trọng Hiếu 19344 008

Nguyễn Đại Bách 19344 002

Chương 1: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1 Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công

- Nắp bơm là một chi tiết không thể thiếu trên máy bơm, công dụng của nó dung để tạo khoang đẩy và làm kín khoang đây Do đó trong quá trình tháo lắp nắp máy cần phải giữ cácbulong đai ốc không bị trơn gai và xiếc kín để không bị rò rỉ ,

- Cấu tạo của nắp máy gồm có 6 bulong kích thước 11mm, 4 ren M8 và kích thước nắp dài 100mm

- Trên chi tiết có nhiều mặt và lỗ phải gia công với độ chính xác khá cao và cũng có nhiều

bề mặt không cần phải gia công.Bề mặt làm việc chủ yếu là lỗ Ø52 và Ø105

- Nắp bơm làm việc trong môi trường có bôi trơn đầy đủ và nhiệt độ bình thường.

1.2 Phân tích vật liệu chế tạo của chi tiết gia công

- Gối đỡ hai nữa được chế tạo bằng gang xám GX 15-32:

+P: 0,15-0,4%

- Gang xám có cấu trúc tinh thể là cacbon ở dạng tự do (Graphit) Graphit có độ bền cơ học rất kém, nó làm giảm độ bền chặt của tổ chức kim loại do đó gang xám có sức bền kéo nhỏ, độ dẻo và độ dai kém

- Tuy nhiên, graphit có trong gang xám làm tăng độ chịu mòn của gang, giảm rung động của máy

- Độ cứng của gang xám: HB= 182-199 kg/cm

1.3 Phân tích kết cấu, hình dạng chi tiết:

- Nắp bơm là chi tiết dạng bạc, có hình dáng và kết cấu khá phức tạp, chi tiết có các bề

mặt đủ lớn để định vị và kẹp chặc

- Bề mặt làm việc chính đó là Ø52 và Ø105 , còn các mặt khác thì không đòi hỏi độ chính

xác cao nên việc chọn cách gia công tương đối đơn giản

1.4 Phân tích độ chính xác gia công:

Theo bảng 1.14 BTDSLG trang 18 : kích thước mm thuộc miền dung sai H

Vậy : = 10H7

Kích thước không chỉ dẫn dung sai:

Kích thước 96

Kích thước danh nghĩa 96 được xác định từ 2 mặt có gia công cắt gọt nên đạt cấp chính xác

12, miền dung sai js

Kích thước danh nghĩa 20 được xác định từ 2 mặt có gia công cắt gọt nên đạt cấp chính xác

12, miền dung sai js

kích thước danh nghĩa 52 được xác định từ 2 bề mặt gia công cắt gọt nên đạt cấp chính xác

12 , miền dung sai H

Ta tra bảng 2 trang 14 (sách thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy)

Đây là dạng sản xuất hàng khối

CHƯƠNG 2 CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ

XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

2.1 Chọn phôi

-Vật liệu chế tạo gối đỡ hai nữa là gang xám GX 15 – 32, gang là loại vật liệu giòn có tính chảy loãng tốt, độ co ngót thấp, cơ tính phù hợp nên ta chọn loại phôi đúc

2.2 Phương pháp chế tạo phôi:

- Trong đúc phôi có những phương pháp sau:

a) Đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ:

- Chất lượng bề mặt đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

- Loại phôi này có cấp chính xác IT16  IT17

- Độ nhám bề mặt: Rz=160 m

 Phương pháp này cho năng suất trung bình, chất lượng bề mặt không cao, gây khó khăn cho những bề mặt không gia công cơ

b) Đúc trong khuôn cát mẫu kim loại:

- Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thànhcao hơn so với đúc trong khuôn cát mẫu gỗ

- Cấp chính xác của phôi: IT15  IT16

- Độ nhám bề mặt: Rz=80m  chất lượng bề mặt của chi tiết tốt hơn phương pháp đúc vớimẫu gỗ, đúc được những chi tiết hình dạng lớn và phức tạp, nên phù hợp cho sản xuất hàngloạt vừa và lớn

c) Đúc trong khuôn kim loại:

- Độ chính xác cao, giá thành đầu tư lớn, phôi có hình dạng gần giống chi tiết và lượng dưnhỏ, tiết kiệm được vật liệu nhưng giá thành sản phẩm cao

- Cấp chính xác của phôi: IT14  IT15

- Đúc dưới áp lực thường chế tạo các chi tiết phức tạp như: vỏ bơm xăng, dầu

- Trang thiết bị đắt nên giá thành sản phẩm cao nên không phù hợp với sản xuất vừa

f) Đúc trong khuôn mỏng:

- Là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6-8 mm

- Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu như khuôn cát, khối lượng vật đúc đến 100 kg

- Dùng trong sản xuất hàng loạt vừa và lớn

g) Đúc liên tục:

- Là quá trình rót kim loại lỏng và liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh hoặc bên trong

có nước lưu thông làm nguội Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại khi rót vào khuôn kếttinh ngay, vật đúc được kéo ra khỏi khuôn liên tục bằng cơ cấu đặt biệt như con lăn

- Thường dùng để đúc ống, thỏi, ấm,

 Kết luận:

- Với những yêu cầu của chi tiết đã cho, tính kinh tế cũng như dạng sản xuất ta sẽ chọnphương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

- Phôi đúc đạt cấp chính xác là II (trang 23 - Sách HD Thiết kế ĐACNCTM)

- Cấp chính xác kích thước IT15  IT16

Chương 3: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

3.1 Nguyên công I: Chuấn bị phôi

Hình 3.1 Sơ đồ định vị và lực kẹp nguyên công II

b.Chuẩn: chi tiết được định vị khử 5 bậc tự do

0.06-0.07-0.09-0.1-0.12-0.13-0.15-0.18-0.19-0.21-0.23-0.24-0.30-0.33-0.36-0.37-0.42- 0.31-0.35-0.39-0.41-0.44-0.48-0.52-0.54-0.61-0.68-0.78-0.95-1.09-1.22-1.36-1.63-1.9-2.45

0.04-0.05-0.07-0.08-0.09-0.1-0.11-0.13-0.14-0.15-0.17-019-0.2-0.22-0.24-0.26-0.27-0.3-d.Dao: Dao tiện ngoài thân công gắn mảnh hợp kim cứng BK6,=60 , h=16, b=10, L=100 , n=4, l=10

e.Đồ gá: chuyên dùng

- Tiện thô mặt C đạt kích thước 27, cấp chính xác 12, độ nhám Rz40

f Chế độ cắt:

a) Sơ đồ gá

Hình 3.2 Sơ đồ định vị và lực kẹp nguyên công III

- Tiện thô mặt D đạt kích thước 20.5 ccx12, Rz40

b.Chuẩn: chi tiết được định vị khử 5 bậc tự do

0.06-0.07-0.09-0.1-0.12-0.13-0.15-0.18-0.19-0.21-0.23-0.24-0.30-0.33-0.36-0.37-0.42- 0.31-0.35-0.39-0.41-0.44-0.48-0.52-0.54-0.61-0.68-0.78-0.95-1.09-1.22-1.36-1.63-1.9-2.45 d.Dao:

n=4, l=10, R=0.5

e.Đồ gá: chuyên dùng

f.Chế độ cắt:

-Chiều sâu cắt: t= 2.5mm

0.46-0.47-0.53-0.56-.65-0.71-0.74-0.83-0.93-1.07-1.12-1.3-1.49-1.61-1.86-2.24-2.6-3.24 Lượng tiến ngang (mm.v)

0.06-0.07-0.09-0.1-0.12-0.13-0.15-0.18-0.19-0.21-0.23-0.24-0.30-0.33-0.36-0.37-0.42- 0.31-0.35-0.39-0.41-0.44-0.48-0.52-0.54-0.61-0.68-0.78-0.95-1.09-1.22-1.36-1.63-1.9-2.45 d.Dao:

Thời gian chạy máy

Hình 3.4 Sơ đồ định vị và lực kẹp nguyên công V

b.Chuẩn: chi tiết được định vị khử 5 bậc tự do

0.06-0.07-0.09-0.1-0.12-0.13-0.15-0.18-0.19-0.21-0.23-0.24-0.30-0.33-0.36-0.37-0.42- 0.31-0.35-0.39-0.41-0.44-0.48-0.52-0.54-0.61-0.68-0.78-0.95-1.09-1.22-1.36-1.63-1.9-2.45

Bước tiến khi tiện thô lỗ

Bước tiến cho phép theo sức bền mảnh hợp kim cứng

Hình 3.5: Sơ đồ định vị và lực kẹp nguyên công VI

b.Chuẩn: chi tiết được định vị khử 5 bậc tự do

-Mặt D định vị khử 3 bậc tự do

-Mặt A định vị khử 2 bậc tự do

c.Máy: ta chọn máy khoan đứng 2A135

-Đường kính lớn nhất khoan được: 35mm

-Côn moc trục chính: N o = 4

-Công suất động cơ: 6kW

-Hiệu suất máy ŋ=0.8

-Số vòng quay trục chính (v/phut): 68; 100; 140; 195; 275; 400; 530; 750; 1100 -Bước tiến (mm/v): 0.11; 0.15; 0.2; 0.25; 0.32; 0.43; 0.57; 0.72; 0.96; 1.22; 1.6

d.Dao: mũi khoan ruột gà bằng thép gió d=11, l=60,L=131

Theo bảng 8-3 Bảng tra CĐCGCCKtrang 88:

Với mũi khoan đường kính D=11 mm lấy S=0.52-0.64

17,1 0,25 0 0,4 0,125

Bảng 4-3 trang 82: T=60 phút

Bảng 5-3 Bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí trang 86: K mv =1 Bảng 6-3 Bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí trang 86: K lv =1 Bảng 7-1 Bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí trang 17: K nv =0,7 Bảng 8-1 Bảng tra chế độ cắt gia công cơ khí trang 17: K uv =1

So sang P max > P o (p max = 1600 kg )

Momen xoắn tinh theo chi tiết

Hình 3.6: Sơ đồ định vị và lực kẹp nguyên công VII

b.Chuẩn: chi tiết được định vị khử 5 bậc tự do

-Mặt D định vị khử 3 bậc tự do

-Mặt A định vị khử 2 bậc tự do

c.Máy: ta chọn máy khoan đứng 2A135

-Đường kính lớn nhất khoan được: 35mm

-Côn moc trục chính: N o = 4

-Công suất động cơ: 6kW

-Hiệu suất máy ŋ=0.8

-Số vòng quay trục chính (v/phut): 68; 100; 140; 195; 275; 400; 530; 750; 1100 -Bước tiến (mm/v): 0.11; 0.15; 0.2; 0.25; 0.32; 0.43; 0.57; 0.72; 0.96; 1.22; 1.6

d.Dao: mũi khoan ruột gà bằng thép gió d=11, l=60,L=131

Theo bảng 8-3 Bảng tra CĐCGCCKtrang 88:

Với mũi khoan đường kính D=11 mm lấy S=0.36-0.44

So sang P max > P o (p max = 1600 kg )

Momen xoắn tinh theo chi tiết

-Taro ren đồng thời 4 lỗ Ø6.8

- Chọn dạo : mũi taro ngắn có cổ

- Dụng cụ đo : dưỡng ren

3 Chọn vận tốc cắt V

P=1,25 , D=8 => V=9 ( tra bảng 5-188 sổ tay chế tạo máy 1 tập 2 )

Tra thuyết minh máy 2A135/220 ta chọn n=400 vòng/phút

Hình 3.7: sơ đồ Tổng kiểm tra kích thước

-Dung sai độ đồng tâm của mặt V so với mặt A là 0,04

- Cung tròn không chỉ dẫn có R=2

- Các mặt phẳng không gia công có độ nhám Rz80

Chương 4 : TÍNH LƯỢNG DƯ NGUYÊN CÔNG

4.1 Lượng dư gia công nguyên công

Phôi:

: tra bảng 5.3 trang 77 sách HD thiết kế đồ án CNCTM

+ Tổng sai lệch vị trí không gian:

4.2 Nguyên công III: tiện thô, tinh mặt D:

+Tra bảng 3.1 trang 38 sách HD thiết kế đồ án CNCTM ta được:

-Sai lệch còn lại sau khi tiện thô là:

Với K =0,06 ( sau khi gia công thô) -Sai lệch còn lại sau khi tiện tinh là:

Với K =0,02 ( sau khi gia công tinh) + Sai số gá đặt ( :

= 7,2

Trong đó:

do chuẩn định vị trùng với góc kích thước

( tra bảng 5-13 trang 85 sách HD thiết kế đồ án CNCTM)

+ Lượng dư tính toán

Tra bảng 5-1 trang 74 sách HD thiết kế đồ án CNCTM:

Kích thước tính toán(mm)

5.1.1 Nguyên công đang thực hiện:

Nguyên công VII: khoan và taro đồng thời 4 lỗ M8

Sơ đồ gá:

Các bước nguyên công:

 Bước 1: khoan đòng thời 4 lỗ đạt kích thước ø6.8, Rz40

 Bước 2: taro ren lỗ đạt M8 bước 1.25 ren hệ mét

- Định vị:

- Định vị vào mặt B khống chế 3 bậc tự do: khống chế 1 bậc tịnh tiến Oz, khống chế 2 bậcxoay Oy và Ox

- Định vị vào mặt A khống chế 2 bậc tự do: khống chế 2 bậc tịnh tiến Oy, Ox

- Định vị vào tai R13 khống chế 1 bậc tự do: khống chế 1 bậc xoay Oz

- Phương án kẹp chặt: xiết đai ốc và vòng đệm c.

5.1.2 Vẽ sơ bộ đồ gá khoan taro lỗ M8:

Phiến tì vành khăn:

- Định vị lên chi tiết: khống chế 3 bậc tự do ( chống xoay Oy Ox, chống tịnh tiến Oz)

- Định vị lên thân gá: khống chế 3 bậc tự do ( chống xoay Oy Ox, chống tịnh tiến Oz)

+ các chi tiết kẹp chặt: sử dụng cơ cấu kẹp đai ốc, vòng đệm c.

Đai ốc, vòng đệm c:

Các chi tiết đặc biệt của đồ gá khoan :

*Ống dẫn hướng :

+ Ống dẫn hướng cố định

+ Ống dẫn hướng thay đổi

+ Ống dẫn hướng thay đổi nhanh

- Ta chọn ống dẫn hướng thay đổi vì nó dễ tháo lắp trong qua trình gia công

Do đây là lỗ suốt và hợp 4 lỗ lại là ở giữa tâm chi tiết và đồ gá định vị 6 BTD cho nên sai số chuẩn phụ thuộc vào dụng cụ dao cắt là các mũi khoan và taro cho nên không có sai số chuẩn.

5.1.5 Tính sai số chế tạo cho phép của đồ gá khoan và taro M8:

Ta tra sách HD thiết kế đồa án CNCTM trang 147, ta được công thức:

Tra bảng 7-3 trang 87 (sách CĐC GCCK) ta được:

Tra bảng 12-1 và 13-1 trang 21 ta được:

Tra bảng 8-3 trang 88 ta được:

S = 0,36-0,44 = 0,4

- Tính M :

Tra bảng 7-3 trang 87

Trong đó C =1,4 đối với ren hệ mét cơ bản.

– ứng suất kéo ,(Kg/) ; đối với thép 45 thì =8

W – lực kẹp do ren tạo ra , Kg

d – đường kính ren

5.1.8 Ưu điểm, hướng dẫn sử dụng và bảo quản đồ gá:

- Ưu diểm:

+ Cấu gọn gàng dễ thao tác khi gá đặt

+ Các chi tiết định vị đơn giản dễ thay thế khi bị mòn

- Hướng dẫn sử dụng :

+ Trước khi gá đặt chi tiết gia công cần phải kiểm tra toàn bộ đồ gá

+ Trước tiên ta gá chi tiết gia công (2) vào đúng vị trí tiếp xúc với bề mặt phiến tì vành khăn(11) và 1 con chốt trụ ngắn (9) và thả khối v di động (12) vào tai R13 sau đó ta thả tấm dẫn hướng tháo rời (5) xuống thông qua then (4) rồi xiết đai ốc (8) tác động vào vòng đệm c (7).Rồi tiến hành gia công

+ Tháo chi tiết: ta vặn nhẹ đai ốc ngược chiều kim đồng hồ vài vòng rồi lấy vòng đệm c và chi tiết ra ngoài

- Hướng dẫn bảo quản đồ gá:

+ Gá đặt chi tiết gia công phải cẩn thận tránh làm hư hỏng các chi tiết định vị Lực kẹp vừa

đủ không quá lớn để tránh bị biến dạng chi tiết gia công

+ Khi gia công xong phải vệ sinh sạch sẽ đồ gá và cất giữ cần thận